За вихідного речовині він назвав її фосфорної. Технічно фосфорну кислоту вперше отримали понад 100 років тому розкладанням низькоякісних фосфоритів, що містять значні кількості з'єднань тривалентних металів, розведеної (5-10%) сірчаною кислотою, в якій сполуки заліза і особливо алюмінію переходять в розчин в незначній мірі [1]. Розчин з концентрацією 8-10% упаривали до вмісту в ньому приблизно 40%. При розкладанні фосфатної породи більш концентрованою (30-40%) сірчаною кислотою виділяються голчасті кристали гіпсу. Вони утримують значну кількість рідкої фази і погано промиваються. Внаслідок цього втрати великі. Суттєвим кроком вперед у виробництві фосфорної кислоти був перехід до настановам безперервного дії і розведення 75% і 93% сірчаної кислоти не водою або слабкими промивальним водами, а розчином фосфорної кислоти, тобто проведення процесу із застосуванням розчину розведення. У цих умовах виділяються ромбічні кристали, які добре фільтруються і відмиваються.
1.1 Властивості фосфорної кислоти
Більш точну назву ортофосфорна кислота, хімічна формула, в чистому вигляді являє собою безбарвні гігроскопічні ромбовидні кристали, що мають температуру плавлення 42,3 ° С. Але в такому вигляді її можна зустріти дуже рідко, тому фосфорною кислотою називають 75% або 85% водний розчин фосфору [2].
фосфорний кислота екстракційний полугідратний
1.1.1 Фізичні властивості
Фосфорна кислота, яку ми звикли бачити - це безбарвна густа рідина без запаху, при охолодженні якої випадає полугідрат.
У нормальних умовах вона малоактивна і вступає в реакцію тільки з гідроксидами, карбонатами і деякими металами. При нагріванні до температури понад 80 ° С реагує з неактивними оксидами, силікатами і кремнеземом. Також фосфорна кислота при нагріванні втрачає воду, утворюючи на початку Пірофосфорна, а потім - метафосфорні кислоти [2].
У переохолодженому стані - це густа масляниста рідина щільністю 1,88 т /. Змішується з водою в усіх відношеннях. При нагріванні піддається дегідратації з утворенням поліфосфорних кислот різного складу (), де n lt; 3; пірофосфорної, тріполіфосфорной і т.д.
Технічна поліфосфорна кислота, яка містить 70% - 80% і відома під назвою суперфосфорної кислоти, має щільність 1,8 - 2,0 т/і температуру затвердіння 3 - 8 ° С. Високий вміст і здатність утворювати розчинні комплексні сполуки, дозволяє використовувати суперфосфорної кислоту для отримання висококонцентрованих рідких і твердих фосфорних добрив.
Кислота (ортофосфорна кислота) :
· молярна маса 97,995;
· розпливається на повітрі;
·;
·=1,88 г/см3 або=- +1283 кДж/моль;
· найбільш стабільне з'єднання в ряду кисневмісних кислот фосфору;
· в розплавленому стані схильна до переохолодження;
· при 15 утворює густу маслянисту рідину, при - 121 - стеклообразную масу [2].
Фосфорна кислота змішується з водою в будь-яких співвідношеннях (таблиця 1). Розбавлені водні розчини мають кислуватий смак.
Таблиця 1 - Характеристики водних розчинів фосфорної кислоти
Зміст (у%) по массеТемпература кипіння (в С) Температура затвердіння
(в С) Питома електричні. провідність (см/м при 25 С) Тиск пари
(Па при 25 С)
(Па при 25 С)
кДж/(КГ К) 53,62100,100,810,03129,10,00104,0737107,24100,20-2,1018,53087,70,00113,93142014,49100,80-6,0018,32986,40,00163,64673021,73101,80-11,8014,32835,70,00233,34114028,96103,90-21,9011,02553,10,00353,02715036,22104,00-41,908,02223,80,00512,74656043,47114,90- 76,907,21737,10,00922,49957050,72127,10-43,006,31122,60,01542,32787554,32135,00-17,555,8805,20,02002,2692
З висококонцентрованих розчинів кристалізується у вигляді гемігідрату (полугидрата) - безбарвні кристали моноклінної сингонії (а=0,7922 нм, b=1,2987 нм, с=0,7470 нм,=109,9 °; просторів, гр. Р21/a).
1.1.2 Хімічні властивості фосфорної кислоти
Молекула безводної і її кристаллогидрата містить тетраедричних групу. У безводній фосфорна кислота утворюються водневі зв'язки типу P - О - H ... O=P (малюнок 1) (відстань між атомами Про 0,253 нм), які утримують структури у вигляді шарів, паралельних одній з площин кристала.
Водневі зв'язки зберігаються і в концентрованих (70-80%) розчинах фосфорна кислота, що частково обумовлює її сиропообразную природу. У розведених до 40-50% розчинах відзначена більш стійка воднева зв'язок фосфат-аніонів з молекулами води, а не з іншими фосфат-аніонами. У розчинах фосфорна кислота має місце обмін атомами кисню між групами і водою [2].
Фосфорна кислота при нормальних умовах малоактивна і реагує лише з карбонатами, гідроксидами і деякими металами. При цьому утворюються одно-, дво- і тризаміщені фосфати. При нагріванні вище 80 реагує нав...
